[实用新型]钙钛矿太阳能电池封装结构

说明书

本实用新型涉及钙钛矿太阳能电池封装结构，包括层压件和安装在层压件周围的辅助框架，所述层压件包括依次叠置的正面保护层、上填充层、钙钛矿太阳能电池、中填充层、下填充层和背面保护层；所述下填充层与钙钛矿太阳能电池的正面直接接触，且下填充层填充在钙钛矿太阳能电池的正面与背面保护层之间；所述上填充层与钙钛矿太阳能电池的背面直接接触，且上填充层填充在钙钛矿太阳能电池的背面与正面保护层之间。本实用新型的有益效果是：本实用新型通过即插即用式的金属电极相互连接，可以控制光伏组件整体的电流电压和发电量，且组件安装方便，同时能够提高单体钙钛矿太阳能电池的稳定性，以延长光伏组件的寿命。

技术领域

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种基于钙钛矿太阳能电池的封装结构。

背景技术

目前，晶硅太阳能电池产业化技术已经非常成熟，然而与传统能源相比，较高的发电成本制约了晶硅太阳能电池的大规模普及。近年来，钙钛矿太阳能电池发展迅速，其优点十分突出：1、有机-无机杂化钙钛矿材料制作简单、成本较低；2、具有较为适宜的带隙宽度(1.5～2.3 eV)，光吸收范围较大；3、电荷扩散长度高达微米级，电荷寿命较长等；4、可制备柔性、透明电池。因此，钙钛矿太阳能电池及相关材料已成为光伏领域研究热点，目前获得了超过 23％的光电转换效率，应用前景十分广阔。

然而，典型的钙钛矿太阳能电池结构中，使用金属作为顶电极、Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'- 四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)作为空穴传输层。但金属材料价格昂贵，且制作工艺设备要求高；空穴传输层稳定性不佳，价格昂贵。新型碳材料成为了很好的一个替换材料，其能级与金属接近、且拥有良好的空穴收集能力。

单体钙钛矿太阳能电池的稳定性不佳，且单体面积小，发电量少，电流电压不满足常见器件的供电要求，且作为基板的导电玻璃非钢化玻璃，不适用于光伏建筑一体化等应用需求。例如：专利CN207217595U和专利CN207009453U分别公开了一种钙钛矿太阳能电池的封装结构，防止漏电，并提高电池耐久性能。但是，现有封装技术只是保护电池，不能灵活调控开路电压和电流密度，正负极连接处的水气渗透率较高，会影响对水极其敏感的钙钛矿太阳能电池寿命。

实用新型内容

针对现有技术中钙钛矿太阳能电池光伏组件稳定性不佳、发电量少等问题，提供一种钙钛矿太阳能电池封装结构，提高光伏电池的性能以及实用性。

这种钙钛矿太阳能电池封装结构，包括层压件和安装在层压件周围的辅助框架，所述层压件包括依次叠置的正面保护层、上填充层、钙钛矿太阳能电池、中填充层、下填充层和背面保护层；所述下填充层与钙钛矿太阳能电池的正面直接接触，且下填充层填充在钙钛矿太阳能电池的正面与背面保护层之间；所述上填充层与钙钛矿太阳能电池的背面直接接触，且上填充层填充在钙钛矿太阳能电池的背面与正面保护层之间；正面保护层和背面保护层的内侧不同端分别设有金属电极；正面保护层和背面保护层均设有内部连接件；钙钛矿太阳能电池的正极和负极分别通过内部连接件与背面保护层和正面保护层内侧的导电层连接；单体的层压件之间通过外部连接件从一个层压件的金属电极连接至另一个层压件的金属电极，并通过辅助框架固定；所述正面保护层和背面保护层均由基底和导电层构成。

作为优选：所述外部连接件是有一定弹性的导电金属片，如铜片。

作为优选：所述钙钛矿太阳能电池包括依次设置的底电极(正极)、过渡层、钙钛矿层、过渡层以及顶电极(负极)，底电极与钙钛矿层之间的过渡层是电子传输层，顶电极与钙钛矿层之间的过渡层是空穴传输层；钙钛矿太阳能电池是单基板电池或是由若干个钙钛矿太阳能电池片组成的电池串，若是若干个钙钛矿太阳能电池片组成的电池串，则相邻的钙钛矿太阳能电池片之间通过金属电极相连，即金属电极从一个钙钛矿太阳能电池片的正极连接至相邻的另一个钙钛矿太阳能电池片的负极；或者，金属电极分别将相邻两个钙钛矿太阳能电池片的正极相连、负极相连；所述中填充层填充在相邻的钙钛矿太阳能电池片之间；所述金属电极为镀锡铜带或导电胶，其宽度为0.5mm～10mm。